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代理模式、實現AOP程式設計

代理模式

概述
代理(Proxy)是一種設計模式,提供了對目標物件另外的訪問方式;即通過代理訪問目標物件。這樣好處:可以在目標物件實現的基礎上,增強額外的功能操作。(擴充套件目標物件的功能)。
代理模式的關鍵點:代理物件與目標物件。
靜態代理

靜態代理,
代理物件,要實現與目標物件一樣的介面;
舉例:儲存使用者(模擬)
Dao , 直接儲存
DaoProxy, 給儲存方法新增事務處理

// 介面
public interface IUserDao {

   void save();
}
/**
 * 目標物件
 */
public class UserDao implements IUserDao{ @Override public void save() { System.out.println("-----已經儲存資料------"); } }
/**
 * 代理物件(靜態代理)
 *    代理物件要實現與目標物件一樣的介面
 */
public class UserDaoProxy implements IUserDao{

   // 使用建構函式接收儲存目標物件
   private IUserDao target;
   public UserDaoProxy
(IUserDao target) { this.target = target; } @Override public void save() { System.out.println("開始事務..."); target.save(); //執行目標物件的方法 System.out.println("提交事務..."); } }
   public static void main(String[] args) {
      //目標物件
      IUserDao target = new UserDao();

      // 代理
IUserDao proxy = new UserDaoProxy(target); proxy.save(); //執行的是代理的方法 }

總結靜態代理:

  • 可以做到在不修改目標物件的功能前提下,對目標物件功能擴充套件。
  • 缺點:
    • 因為代理物件,需要與目標物件實現一樣的介面。所以會有很多代理類,類太多
    • 一旦介面增加方法,目標物件與代理物件都要維護

解決:
代理工廠? 可以使用動態代理

動態代理
  • 代理物件,不需要實現介面;
  • 代理物件的生成,是利用JDK API,動態的在記憶體中構建代理物件(需要我們指定建立 代理物件/目標物件 實現的介面的型別;);
  • 動態代理, JDK代理,介面代理;
// 介面
public interface IUserDao {

   void save();

}
/**
 * 目標物件
 */
public class UserDao implements IUserDao{

   @Override
   public void save() {
      System.out.println("-----已經儲存資料------");
   }

}
/**
 * 給所有的dao建立代理物件【動態代理】
 * 代理物件不需要實現介面
 */
public class ProxyFactory {

   // 維護一個目標物件
   private Object target;
   public ProxyFactory(Object target){
      this.target = target;
   }

   // 給目標物件,生成代理物件(通過工廠對傳過來的目標物件加工)
   // 當目標物件有多個實現方法的時候可以在執行invoke的時候判斷判斷方法名
   public Object getProxyInstance() {
      return Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            new InvocationHandler() {
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                      throws Throwable {
                   System.out.println("開啟事務");

                   // 執行目標物件方法
                   Object returnValue = method.invoke(target, args);

                   System.out.println("提交事務");
                   return returnValue;
                }
            });
   }
}
   public static void main(String[] args) {
      // 目標物件
      IUserDao target = new UserDao();
      // 原始的型別【class cn.itcast.b_dynamic.UserDao】
      System.out.println(target.getClass());

      // 給目標物件,建立代理物件
      IUserDao proxy = (IUserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
      // class $Proxy0  記憶體中動態生成的代理物件
      System.out.println(proxy.getClass());

      // 執行方法【代理物件】
      proxy.save();
   }

動態代理總結:
代理物件不需要實現介面,但是目標物件一定要實現介面;否則不能用動態代理! (class $Proxy0 implements IuserDao)

思考:
有一個目標物件,想要功能擴充套件,但目標物件沒有實現介面,怎樣功能擴充套件?
Class UserDao{}
// 子類的方式
Class subclass extends UserDao{}
以子類的方式實現(cglib代理)

Cglib代理

Cglib代理,也叫做子類代理。在記憶體中構建一個子類物件從而實現對目標物件功能的擴充套件。

  • JDK的動態代理有一個限制,就是使用動態代理的物件必須實現一個或多個介面。如果想代理沒有實現介面的類,就可以使用CGLIB實現
  • CGLIB是一個強大的高效能的程式碼生成包,它可以在執行期擴充套件Java類與實現Java介面。它廣泛的被許多AOP的框架使用,例如Spring AOP和dynaop,為他們提供方法的interception(攔截)
  • CGLIB包的底層是通過使用一個小而快的位元組碼處理框架ASM,來轉換位元組碼並生成新的類。不鼓勵直接使用ASM,因為它要求你必須對JVM內部結構包括class檔案的格式和指令集都很熟悉

Cglib子類代理:

  • 需要引入cglib – jar檔案,但是spring的核心包中已經包括了cglib功能,所以直接引入spring-core-3.2.5.jar即可。
  • 引入功能包後,就可以在記憶體中動態構建子類
  • 代理的類不能為final,否則報錯。
  • 目標物件的方法如果為final/static, 那麼就不會被攔截,即不會執行目標物件額外的業務方法


/**
 * 目標物件
 */
public class UserDao {

   public void save() {
      System.out.println("-----已經儲存資料------");
   }

}
import java.lang.reflect.Method;

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

/**
 * Cglib子類代理工廠
 * (對UserDao 在記憶體中動態構建一個子類物件)
 */
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor{

   // 維護目標物件
   private Object target;
   public ProxyFactory(Object target){
      this.target = target;
   }

   // 給目標物件建立代理物件
   public Object getProxyInstance(){
      //1. 工具類
      Enhancer en = new Enhancer();
      //2. 設定父類
      en.setSuperclass(target.getClass());
      //3. 設定回撥函式
      en.setCallback(this);
      //4. 建立子類(代理物件)
      return en.create();
   }


   @Override
   public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
         MethodProxy proxy) throws Throwable {

      System.out.println("開始事務.....");

      // 執行目標物件的方法
      Object returnValue = method.invoke(target, args);

      System.out.println("提交事務.....");

      return returnValue;
   }

}
   public static void main(String[] args) {
      // 目標物件
      UserDao target = new UserDao();
      // class cn.itcast.c_cglib.UserDao
      System.out.println(target.getClass());

      // 代理物件
      UserDao proxy = (UserDao) new ProxyFactory(target).getProxyInstance();
      // UserDao的子類:class cn.itcast.c_cglib.UserDao$$EnhancerByCGLIB$$25d4aeab
      System.out.println(proxy.getClass());

      // 執行代理物件的方法
      proxy.save();
   }

在Spring的AOP程式設計中, 如果加入容器的目標物件有實現介面,用JDK代理; 如果目標物件沒有實現介面,用Cglib代理;

手動實現AOP程式設計

AOP 面向切面的程式設計,AOP可以實現“業務程式碼”與“關注點程式碼”(重複執行的程式碼)分離
// 儲存一個使用者
public void add(User user) {
                   Session session = null;
                   Transaction trans = null;
                   try {
                            session = HibernateSessionFactoryUtils.getSession();   // 【關注點程式碼】
                            trans = session.beginTransaction();    // 【關注點程式碼】

                            session.save(user);     // 核心業務程式碼

                            trans.commit();     //…【關注點程式碼】

                   } catch (Exception e) {     
                            e.printStackTrace();
                            if(trans != null){
                                     trans.rollback();   //..【關注點程式碼】

                            }
                   } finally{
                            HibernateSessionFactoryUtils.closeSession(session);   ////..【關注點程式碼】

                   }
   }

關注點程式碼,就是指重複執行的程式碼。

// 介面
public interface IUserDao {
   void save();
}
/**
 * 目標物件
 */
@Component   // 加入ioc容器
public class UserDao implements IUserDao{
   @Override
   public void save() {
      System.out.println("-----核心業務儲存------");
   } 
}
/**
 * 代理工廠
 */
public class ProxyFactory {

   // 目標物件
   private static Object target;
   private static Aop aop;

   // 生成代理物件的方法
   public static Object getProxyInstance(Object target_,Aop aop_){

      target = target_;
      aop = aop_;

      return Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            new InvocationHandler() {

                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                      throws Throwable {
                   aop.begin();//執行重複程式碼

                   //執行目標物件的方法
                   Object returnValue = method.invoke(target, args);

                   aop.commite(); //執行重複程式碼
                   return returnValue;
                }
            });
   }
}
bean.xml
<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
<beansxmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

   <!-- 開啟註解掃描 -->
   <context:component-scan base-package="cn.itcast.d_myaop1"></context:component-scan>

   <!-- 呼叫工廠方法,返回UserDao代理後的物件 -->
   <bean id="userDao_proxy" class="cn.itcast.d_myaop1.ProxyFactory" factory-method="getProxyInstance">
      <constructor-arg index="0" ref="userDao"></constructor-arg>
      <constructor-arg index="1" ref="aop"></constructor-arg>
   </bean>
</beans> 
 public class App {

   ApplicationContext ac =
      new ClassPathXmlApplicationContext("cn/itcast/d_myaop1/bean.xml");

   @Test
   public void testApp() {
      IUserDao userDao = (IUserDao) ac.getBean("userDao_proxy");
      System.out.println(userDao.getClass());
      userDao.save();
   }
}